SOY GAZLARIN BİLEŞİKLERİ

Prof. Dr. Turgut GÜNDÜZ

Dr. Hamlt Boztepe

A.Ü. Fen Fakültesi

Çok yakın zamana kadar, peryodik sistemin son grubunda bulunan altı gazın kimyaca hiç aktif olmadığı sanılır, bunlara inert gazlar de-nir ve kimyasal yönden incelenmeleri yapılmaz-dı. Nihayet 1962 de bu gazların da bileşikler teş-kil ettiği anlaşıldı. Bundan sonra gerek teorik ve gerekse denel yönden bu elementler üzerin-de büyük ölçüde çalışmalar yapıldı. Bu çalış-maların sonucu olarak, bu gün bu elementle-rin teknik değerlerinin çok ilerisine giden nite-likte bilgi toplandı.

Soy gazlann bileşikler teşkil ettiği anlaşıl-dıktan sonra, evvelce verilen « îner t gazlar» adı değiştirildi. Aslında bu ad pek de fena değildi. Çünkü, bu elementler gene de aktif sayılmaz-lar. Bu gün bunlara soy metallere benzer şe-kilde «Soy gazlar» denilmektedir. Çok kullanı-lan diğer bir deyim de «Nad i r gazlar» dır.

Soy gazlar peryodik sistemde bir grupla bulunurlar ve adları helyum, neon, argon, krip-ton, ksenon ve radondur. Bunların bazı özelik-leri Tablo — 1 de verilmiştir. Bu elementlerin

en dış tabakalarındaki elektron konfigürasyon-ları (helyum hariç) birer oktett ir ve iyonlaşma potansiyelleri ayni peryotta bulunan diğer bü-tün elementlerinkinden daha büyüktür. Bunla-rın iyonlaşma potansiyellerinin kendi peryotla-rında en büyük olması demek peryodik sistem de de en büyük olması anlamına gelmez, ö rne •|in, hidrojenin iyonlaşma potansiyeli (13,6 ev ) ksenon ve radonunkinden, f lorunkiyse (17,4 ev ) helyum ve neon hariç diğerlerinin hepsinden daha büyüktür.

Son sütunda görülen yarıçap değerleri, gaz dinamiğinden faydalanılarak çıkarılmıştır ve de ğerler beklendiği şekilde yukardan aşağıya doğ-ru artmaktadır. Yalnız bu değerler bağ uzun-luklarından hesaplanan atom yarı çapları ile doğrudan doğruya karşılaştırılamazlar. Sadece ksenon için bildiğimiz anlamda atom yarıçapı bilinmektedir. XeF 2 bileşiğinde XeF uzaklığı için 1,9—2,0 A ° bulunmuştur. Flüorun atom ya-rıçapı 0,7 olduğuna göre, bu değerlerden fay-dalanarak ksenonun yarıçapı yaklaşık 1,2—1.3 A ° olarak hesaplanır.

Tablo — 1. Soy Gazların Bazı özel ikler i

Element Sembol Z Elektron (İyonlaşma Efektif konfigürasyonu Potansiyeli eV) Gaz Ya-

Birinci İkinci rıçapı (A ° )

Helium He 2 İs* 24,6 54,1 1,40 Neon N e 10 (2) 2s'2p<> 21,6 41,1 1,54 Argon Ar 18 (10) 3s*3p" 15,6 27,6 1,88 Kripton K r 36 (28) 4sJ4p° 14,0 24,6 2,02 Ksenon Xc 54 (46) 5s25p" 12,1 21,2 2,16 Radon Rn 86 (78) ös^p" 10,7 — —

Bu değer tabloda gaz yarıçapı olarak veri lenden oldukça küçüktür ve durum diğer atom-larda da aynıdı ı .

26

Tablo — 2. Soy Gazların Bazı Fizikokimyasal özelikleri

Element Kuru havada Erime noktası Kaynama Kritik Buhar ısısı Hacımca Yüzde K ° noktası K ° sıcaklık K° Kcal mol—'

He 5,2.10"4 1 (26 atm) Ne 1,8.10 —3 24,4 Ar 0,93 83,4 Kr 1.1.10—•» 110 Xe 8,7.10-° 160 Rn eser 200

Tablo — 2 de soy gazların bazı özellikleri verilmiştir. Atmosferimizde en çok bulunan soy

gaz Argondur. Argon, havanın sıvılaştırıldıktaıı

sonra, fraksiyonlu olarak destillenmesiyle elde

edilir. Helyum bizim atmosferde çok az, buna

karşılık güneş ve diğer büyük, ağır planetlerde

çekim kuvvetinin büyüklüğü dolayısiyle çok

fazla bulunur. Helyum bir radyo aktif bozun-

ma ( „ — taneciklerinin) ürünü olduğundan ba-

zı doğal gaz birikintilerinde de bulunur. Radon

ise çekirdeğinin kararsız olması nedeniyle, an-

cak eser miktarlarda bulunur (...jRn*^ nin yan-

lanma ömrü 3,8 gün). Bu gaz radyumun radyo

aktif bozunması sırasında ara ürün olarak

meydana gelir. Grupta erime noktası, kavnam»

noktası, kritik sıcaklık ve buharlaşma ısısı aşa-

ğıya inildikçe artar (elektron sayısıyla orantılı

olarak artan van der VVaals kuvvetleri).

4,2 5,2 0,022 27,1 44,4 0,44 873 150,6 1,50

120,3 210,5 2,31 166,1 280,6 3,27 208.1 377,5 4,3

SOY GAZ BİLEŞİKLERİ VE ELDE EDİLMELERİ

Soy gaz elementlerinin bileşiklerini yapmak için uzun süren çalışmalar gerekmiştir ve pek yakın zamanlara kadar sadece «Klatrat» deni-len ve soy gaz atomunu kristal örgü içinde hap-seden bileşikler yapılabilmiştir. Soy gazların ilk bileşiği N. Barlett tarafından gerçekleştirildi. Barlett, O., ve PtF„ dan elde edilen O..PtF6

bileşiği üzerine yaptığı X—ışınları çalışmala-rıyla bu bileşiğin 0 2 + ve PtF4 dan oluştuğu sonucuna vardı. Ksenonun iyonlaşma potansi-yelinin (12,1 eV), O;; molekülününkine (12,2 ev) çok yakın olduğunu dikkate alan Barlett, Xc ile PtF„ arasında bir reaksiyon denedi. Oda sı-caklığında kırmızı renkli bir katı olan XePtF,, bileşiğini elde etmeyi başardı. Bu örnek, asal gaz bileşikleri için bir başlangıç oldu. Bugüne kadar elde edilebilen asal gaz bileşikleri, Tab-lo — 3 de verilmiştir (1) (2). Bunların sınırlı olmalarının nedeni kuvvetli elektronegatif olan elementlerin sınırlı olmasıdır.

Tablo — 3. Asal Gaz Bileşiklerinin Oksidasyon Durumları ve Ligandları.

Asal Gaz ve Flüorürler Erime Okslfltio- Oksitler Diğer Yükseltgenme Noktası rürler Bileşikler Basamağı C°

K r h 2 KrF., — FXeOR Xe 2 XeF", 140 Xe(OR)a

X c + 4 XeF^ 114 - F sXeOR' X e + < XeF„ 47,7 Xe02F2

XeOF4

Xe03 F,XeOR'

X e + * Xe02F4

Xe03F, XeO.

Rn J RnF2

(—OR= —OTeF5, —OSO..F, -OCIÖ 3 , - 0 2 C C F „ 0 S 0 X F ) ( - O R ' = - 0 S 0 2 F )

ı

Radonun iyonlaşma potansiyeli düşük oldu- kolay yükseltgenir. Florür vermek üzere (muh ğundan (10,6 ev) ksenondan (1 = 12,1 ev) dalıa lemelen RnF„) flor veya halojen florürlerle (IF.J

27

hariç) radon oda sıcaklığında bile reaksiyona girer. Halbuki ksenonun flor ile reaksiyon ver-mesi için ayrıca uyarılması gerekir. Bu şekilde hareket edilerek XeF2, XeF0 bileşikleri hazırla-nabilmiştir. Radondan farklı olarak ksenon, ÇIF., veya BrF, ile reaksiyon vermez. Buna ra-i-(mcn 200°C de iyot heptaflorür ile yükseltgenir.

Xe + IF7 -> XeF, + IF5

ı Kriptonun yükseltgenmesi (I = 14,0 eV) da-!ha özel şartlar ister ve diflorürlerin hazırlanma-,fcı için yüksek enerji düşük sıcaklık metotları kullanılır. Kriptondiflorür (XeF2 dakinin aksi-ne) termodinamik olarak kararsızdır. (KrF., (3)

K r ( , ) + 2F ( f ) + 37 kcal mol—*). Bundan dolayı KrF., mo-lekülleri, flordan daha iyi bir florürleştiricidir. Şimdiye kadar argonun (I = 15,8 eV) florürünü elde etmek amacıyla yapılan bütün çalışmalar sonuç vermemiştir.

Klor elektronegatif bir ligand olduğu için Radon ve ksenon klorürlerinin oda sıcaklığında kararlı olmalarına yetecek kadar iyi bağlan-dıkları düşünülebilir. Ama ksenon için böyle olmadığı ispatlanmıştır. Ksenon diklorür, kse-non ve klor karışımlarının elektrik deşarjiyle reaksiyonlarından ancak mikroskopik mikdar-larda elde edilebilir. Bu madde 20°K nın altın-da dayanıklıdır. Mössbauer çalışmaları sırasın-da, diklorür, dibromür ve tetraklorür bileşik-leride bulunmuştur (7). Bu çalışmalarda ksenon halojenürleri I'2* ün fi bozunmasından elde edilmiştir.

fi '^ IBr, XeBr,

Bu halojenürler — 100°C altındaki sıcaklık-larda bile bozunduklanndan makroskopik mik-tarlarda elde edilmeleri mümkün olmamıştır.

Oksijen atomu, son derece elektronegatif ve f lor atomu büyüklüğünde olduğu için asal gaz oksiflorürleri ve oksitleri yapılabilir. Bu düşünceden hareketle XeOF4, Xe02F, ve XeO,H\ gibi oksiflorürleri, direkt ve indirekt olarak XeF6 dan hazırlanmışlardır. Oksitlerinden de trioksit ve tetroksit elde edilebilmiştir. Bunla-rın her ikisi de endotermik ve tehlikeli derece-de patlayıcıdır. Flor bileşikleri olan XeF2 \c XeF4 ün her ikisinin de kolayca hazırlanabil-meşine rağmen XeO ve Xe02 nin laboratuvar-da hazırlanamaması ilgi çekicidir. Bir ksenon oksijen türüne ksenon/oksijen deşarjlarında eser mikdarlarda rastlanmıştır.

Ksenonun oksijen bileşiklerinin önemli bir özelliği de bunların düşük yükseltgenme basa-maklarında dismütasyona uğramalarıdır, örne-ğin Ksenon tetraflorürün hidrolizi ksenon diok-sidi değil, dismütasyonla ksenon trioksidi ve-rir.

3XeF4 + 6H..0 Xe0 3 + 2Xe + 3/2 0 , + 12HF

XeO;ı beyaz uçucu olmayan ve son derece patlayıcı (T.N.T gibi) bir maddedir. Hafif bir ısınma, basınç veya az bir sürtünme ile patla-yabilir. Xe bileşiklerinin reaksiyonlarında ge-nellikle XeOs oluşur.

Ayrıca Xe (V I ) nin bazı alkali çözeltileri perksenat vermek üzere kendi kendini redoks eder. 2 H X e 0 4 - + 20H- - * X e 0 4 - « + Xe + O. +

2H,0 Perksenat baz içinde seyreltik bir Xe (V I ı

çözeltisinden ozon geçirilerek daha iyi bir ve-rimle hazırlanabilir. Perksenat, ksenon tetrok-sit için iyi bir kaynaktır. Ba,XeO„ + 2H,S04->2BaS04 + Xe04 + 2H.0

Xe0 4 in iyi bilinmesine rağmen, ksenon oktaflorürü sentez etmek mümkün olamamış-tır (3). Ancak Xe (V I I I ) ün oksiflorürleri olan XeOaFj ve XeO.F4 için bazı gözlemler vardır.

—OSO..F ve —ÖCIO., gibi grupların son de-rece elektronegatif olduklan bilindiğine göre, XeF, + y HOSO,F -^XeF 1_ y (OSO,F) ) f4- yHF gibi reaksiyonlar dolayısiyle florür yer değiş-tirmeleri beklenir. Bu cins hazırlamalar her üç ksenon florür ve ksenon—II bileşikleri için gös-terilmiştir ve yapısı Şekil — 1 de gösterilen FXeOSOjF ksenon—II bileşiği tamamiyle ka-rakterize edilmiştir. FXeOSO,,F de F—Xc—Û bağlanması çizgiseldir. Bütün Xe(OR\. bileşikle-ri için benzer geometri beklenir. Bu X e F , _ y

(OR) y bileşikleri kendilerine tekabül eden f l > rürlerden daha dayanıksızdırlar.

U .

o

Şekli — 1. FXe0S0 2F nin Molekül Yapısı

28

Soy-gaz bileşiklerinde bağlanma durumu

Soy gazlar, elektronegatif atom veya grup-larla reaksiyon verdiği için bileşiklerinde baı£ polarlığı meydana gelir. XeF2 ü kullanarak bu polarlığı kolayca belirten çeşitli teorik model-leri gözden geçirelim.

En basit model J. Bilham ve J.W. Linnett tarafından teklif edilmiştir (3). Bu şahıslar her bir f lor atomunun bir ksenon valans elektronu ile ortaklanmaya girdiğini ileri sürmüşlerdir.

/ *

\x

• • •

Xe

X X N

V * X

V • \ • • o .

V I \

I * I

V

\

*/ x ' /

X X

Bu modelde Xe—F bağı bir tek elektron bağıdır ve herbir f lor ligandı, neonun elektron konfigürasyonuna doğru meyleder. Ksenonun iyonlaşma potansiyeli, ksenonun elektron kon-figürasyonunun neonun elektron konfigürasyo-nundan daha az kararlı olduğunu göstermekte-dir. Bu gerçeğin ihmal edilmesi uzun zaman asal gaz kimyasının yavaş ilerlemesine sebco olmuştur. Tek elektron Xe—F de iki atom ara-sında eşit olarak ortaklanmışsa molekülde net yük dağılımı,

ı ı " T " T

F — Xe + — F

olur. Yukarıdaki aynı yük dağılımı C A Coulson

tarafından savunulan valans bağ teorisiyle de önerilmiştir (4, 5, 6). Bu teori XeF, molekülünü, ( X e — F ) + F — b i r rezonans hibrit olarak g ö > terir. (XeF) + ve F — nin her ikisi klasik okut tipidir.

Mleküler-orbital teorisine göre XeF, bile-şiği için ksenonun p orbi'.alleri iki floriin p or-bitalleri birleşerek moleküler orbital oluşturur. Bu orbital üç merkezli (çizgisel) bir orbitaldir. X—ekseni boyunca üç atom (F—Xc—F) yanya-na getirilince F atomlarının 2px orbitalleri Xe nun 5px orbitalleriyle birleşerek bağ orbitali meydana getirirler. Üç atomik orbitalden iiç moleküler orbital meydana gelir. Bunlardan bi-rincisi en düşük enerjili bağ orbitalidir. İkinci-si bağ yapmayan orbitaldir ve f lor atomlarında-ki yüksek elektron yoğunluklarına tekabül eder. üçüncü moleküler orbitale gelince çok yüksek enerjilidir ve atomlar arası bölgede elektron yoğunluğunun azalmasına sebep olur ve dolayı-siyle bağ oluşumunu zorlaştırır. Buna antibağ orbitali denir, (Şekil — 2 ) .

px J L

\ İ L

a) Antibağ moleküler orbital (AB.MO» b) Bağ yapmayan moleküler orbital (NBMO) c) Bağ moleküler orbital (BMO)

Şekil — 2.

Şimdi bu üç moleküler orbitale, f lor atom-larından birer ve ksenon atomundan iki elekt-ron olmak üzere toplam dört elektronun yerleş-tirilmesi bahis konusudur. Bunlardan ikisi bağ orbitaline ve geri kalan ikisi ise bağ oluştur-mayan orbitale yerleştirilebilir. Antibağ orbitali ise kullanılmadığına göre sonuç bağ oluşumu lehinedir. Aynı şekilde muhakeme edilerek XeF4 ve XeF„ ün yapıları da açıklanabilmiştir. Bağ yapmayan moleküler orbitale florün elekt-ronları girdiğine göre, bağ orbitaline de Xe un iki elektronu girer. Dolayısiyle bağ elektronları ksenon atomundan geldiği için moleküldeki yük

_ı_ ı dağılımı " 2 F~Xe + —F " 1 olur.

Böylece moleküler orbital model, Bilham ve Linnett modeline tekabül eder.

Uygulamalar ve yapılacak araştırmalar İçin direktifler

Radonun, ksenonun ve kriptonun bileşik verme yetenekleri, nükleer enerji programı için de büyük bir değer taşır. Çünkü bu gazların çoğu radyo aktif bozunma ile oluşur (2). Radon, Uranyum yataklarında oluşur ve sağlık için za-rarlıdır. Böyle maden ocaklarının havasından, uygun oksitleyiciler kullanarak radonu uzaklaş-tırmak gerekir. Kripton da tehlikeli derecede radyoaktiftir. Dikkatli kullanma ve depolamayı gerektirir. Bunun için en iyi yöntem gazı bile-şik haline dönüştürmektir.

Asal gaz bileşikleri iyi oksitleyici ve yerde-ğiştirici reaktiflerdir. KrF2 ün üstün oksitleyici özcikleri yukarıda belirtilmiştir.

Ksenon hem radikal meydana getirici, hem de yükseltgendir. Aşağıda bu özeliklerini kanıt-layan iki örnek verilmiştir. XeF2 + 2HSOaF Xe 4- 2HF + 2 S 0 3 F ^

S208Fa

XeF2 + C„H 6 - » + C0H5F + HF + Xe

İndirgenme ürünü inert bir gaz olduğundan asal-gaz bileşikleri ligand ve radikal kaynaklan

29

olarak davranırlar. N bir asal gaz L de bir li-gand olmak üzere

N — L , + Reaktif Reaktif L + N

tipi reaksiyonlar meydana gelir. Reaksiyonlarda çıkan asal-gaz toplanıp tekrar devreye verilebi-lir. Yeni soy gaz bileşiklerini elde etmek için en büyük kaynak NL + tipi tuzları hazırlamaktır. ArF * tuzlarının yapılabilmesi mümkündür. Fa-kat en büyük zorluk katyonun çok büyük elek-tron ilgisini karşılayacak bir karşıt anyon bul-maktır. Ancak çeşitli XeL + türlerini elde et-me olanağı vardır (L aromatik ve —SF., gibi inorganik gruplar olabilir).

K A Y N A K L A R :

1 — Barlett, M. Endeavour, 23, 3, 1964 2 — Gmelin. Handbuch der anorganisehen

ehemie' Verlag Chemic, Vol. 1. 970 N. Bar-tlett and F.O. Sladky, Comprehensive Inor-ganic Chemistry, Pergamon Press Ltd.

3 — Bilham, J. and Linnet, J.W. Naturc. Lond. 301. 1323, 1964

4 — Coulson, C.A., J. Chem. Soc. 1442, 1964 5 — Pimentel, G A , J. Chem. Phys. 19. 446, 1951 6 — Rundle, R.E., J. Amer. Chem. Soc. 85, 12.».

1963 7 — Perlow, G.J., Yoshida HJ., Chem. Soc. 43,

1474, 1968

TOZ MikroPul filtreleri çıkan tozları yutarak, toz sorununu ortadan kaldırıyorlar.

MikroPul, her tür endüstri dalı için projelendirdiği ve kurduğu*». «. komple tesislerle, bir yandan çev-re havasının kirlenmesini önler-ken diğer yandan da havaya karış-mış produktların geri kazanılması-nı sağlamaktadır. Hortum filtreler (basınca dayanık-lı olanlarda) Çabuk değiştirilebilir, * filtreler Cep filtreleri, Islak filtre-, ler, Kuru elektrofiltreler, Islak elektrofiltreler, Kuru öğütme t& sisleri (endüstriyel öğütme prob-lemlerinin çözümü)

V *

msmm Mik roPu l Gesellschaft für Mahl-u Staubtechnik mb H k i s a f i

Kimyacılar Kimya San. ve Tlc. Ltd. Şti.

Karaköy Necatlbey Cad. 110-1 Tel. 45 67 45 - İSTANBUL

Kimya 179

30

Endüstride Radyoizotop Uygulanması Ateş KUT

Kimya Yük. Müh. Ankara Nükleer Araştırma Merkezi

Radyoizotopların endüstriye uygulanması konusu oldukça yenidir. Daha evvel kullanıl-makta olan bir iki yöntem dışında, ikinci dün-ya savaşından sonra geliştirilmiş bir tekniktir. Buna rağmen bugün geniş bir kullanılma ala-nına sahiptir. 1958 yılında ikinci Cenevre kon t -rasında, radyoaktivitenin endüstriye uygulan-ması sonucu, Sovyetler Birliği'nin bir yılda 1,5 milyar ruble, A.B.D.'nin 500 milyon dolar ve İn-giltere'nin bir milyon pound kazanç sağladıkla-rı bildirilmiştir.

Milletlerarası Atom Enerjisi Ajansı'nın, IAEA, 1965 de yaptığı daha yeni bir araştırım, Sovyetler Birliği hariç diğer 25 ülkenin, radyo-izotopların endüstriye uygulanmasından yılda 300 - 400 milyon dolarlık bir tasarruf sağladık-larını göstermiştir.

Endüstri alanındaki bütün çalışmalar, da-ha yüksek verim, daha fazla materyel ve za-man tasarrufunu hedef alır. Bu amaç ile, rad-yoizotopların endüstriyel uygulaması bir kısmı araştırma safhasında olsa bile, pratiğe intikal ettirilmiş olup, yalnız Avrupa Atom Birliği (Euratom) bünyesinde 10 000 den fazla iş yerin-de radyometrik olarak kalınlık, yoğunluk, ne:îi ve seviye ölçen aletler çalışmaktadır. Aktivas-yon analizi bazı fabrikalarda genel kimyasal metodların yerini almıştır. Bu yöntemle çelikle oksijen tayininin yalnız bir dakika sürdüğünü belirtmek yararlı olacaktır.

1 — Nükleer radyasyon kaynaklarının tek-nikte kullanılması:

Radyasyon kaynaklarının teknikte kullanıl-masını iki bölüme ayırabiliriz.

A — Bir cisme çarpan radyasyonun, bir fraksiyonunun bu cisim tarafından tutulması ve geri kalan kısmın cismin içinden geçmesi olayına dayanan uygulamalardır. Geçen fraksi-yon bize cisimle ilgili kalitatif ve kantitatif bil-giler verir. Yüzey ağırlığı, kalınlık ölçümleri, seviye ölçümleri ve radyografi bu yolla yapılır.

B — Radyasyon belli bir ortamda absorp-landığı zaman, iyonizasyon, eksitasyon veya di-ğer mekanizmalar yardımı ile ortamı istenilen yönde değiştirir.

Bu amaçla kullanılan radyasyon kaynaklan genellikle sabit tesislerdir ve bu yüzden kulla-nılan radyoizotoplarında uzun yarı ömürlü ol-maları gerekir. Genellikle kullanılan izotopla-rın yarı ömürleri birkaç seneliktir, ancak ba/ı hallerde bir yılın altında yarı ömürlere sahip izotoplar kullanılabilir. Dikkate alınması ge-reken ikinci husus kullanılan izotopun radyoze-hirliliğidir. Bu kaynakların kullanılması esna-sında kontaminasyonu önlemek için radyoak-tif maddenin üzeri koruyucu bir tabaka ile kap-lanır. Bu kaplamanın yayınlanan radyasyonun şiddetini çok azaltmaması veya minimum bir oranda azaltması gereklidir.

Tl2"4, Sr"° ve Kr s s , kalınlık gauge'lerinde fi yayınlayıcılar olarak kullanılırlar. Kr85 hem asal gaz olması hemde düşük zehirlilikte olması bu kaynağın değerini dahada arttırır. /J ve y rad-yasyonlarının absorpsiyonu

I = I0e — j iX kanununa uyar.

I = absorplayıcıdan geçen radyasyonun şiddeti

I0 = absorplayıcıya gelen radyasyonun şid-deti

[i,= lineer absorpsiyon katsayısı

Bu formül I =Ioe— j i . I t lm, şcklindede yazılabilir. (xm = kütle absorpsiyon katsayısı (cm'/g)

ms = birim alan başına kütle (g/cm1)

tanım olarak jxm •= [i/ç ve m, =p.x dir. Bu-rada g absorplayıcı maddenin yoğunluğudur.

Bir absorplayıcı ortam içinden geçmekte olan bir radyasyonun şiddetinin yan yarıya azalması için gerekli tabaka kalınlığına yan ta-baka kalınlığı denir. Eğer radyasyonların için-den geçtiği absorplayıcı ortamın kalınlığı bir kaç yarı tabaka değerinde ise bu formülden sapmalar gözlenir. Compton olayı sebebiyle y radyasyonları da bu kanundan sapmalar göste-rirler.

Düzgün ve homojen bir ortam ve belli bir radyasyon için fj. değeri sabittir, dolayısı ile çıkan radyasyonun şiddetindeki değişmeler ab-sorplayıcı maddenin yoğunluğundaki değişme-nin bir ölçüsüdür. Bu etki bütün kalınlık ve yoğunluk ölçümlerinin temelini teşkil eder.

31

Şimdi kullanılan radyasyon kaynaklanın kısaca belirttikten sonra birinci tipteki uygula-maları görel im.

Yüksek duyarlık elde edebilmek için kulla-nılan kaynağın enerjisinin absorplayıcı madde-nin kütle/yüzey oranına uygun olması gerekir. Eğer radyasyonun madde içindeki yarı kalınlık değerleri (0.69/ u ) içinden geçtiği tabakanın kalınlığı ile aynı büyüklükte ise bu radyasyon, bu ö lçme için uygundur. Pratikte kullanılan kaynakların yarı kalınlık değerleri yumuşak tf ve C14 yayınlayıcılar için 2.5 mg/cm2 (Al ) değe-rinden, Co " ° gibi sert y yayınlayıcılar için »û gr/cm' (Pb ) değerine kadar değişir.

Yüzey ağırlığı ve kalınlık ölçerler:

Bu tip ölçerlerde cismin içinden geçen rad-yasyon, fi radyasyonu ise iyonizasyon odaları,

radyasyonu ise sintillasyon dedektörleri ile ölçülür. Kalınlık ölçerler mamullerin kontrolün-de çok kullanılırlar. Bir band üzerinde geçmek-te olan mamullerle herhangibir mekanik değme olmadan yüzey ağırlığı ölçülebilir. Burada hızın yüksek olması, mamulün yüksek temperatürde olması gibi diğer ölçüm metodlannda engel yaratabilecek etkilerin önemi yoktur.

Bu tip tayinler, genellikle, geçen radyasyo-nun ölçülmesi ile yapılır, yani dedektör ve kay-nak bandın iki tarafına yerleştirilir. Bazı hal-lerde yansıyan radyasyondan faydalanarak ?a bu tayinler yapılabilir. Bu takdirde dedektör ve kaynak bandın aynı tarafındadır. Yalnız bu iki-si o şekilde yerleştiri lmelidir ki kaynaktan çı-kan direkt radyasyonlar dedektöre erişemesin Bu şekilde geri saçılma ölçmeleri ile kaplama maddelerinin kalınlıkları ölçülebilir. Bir madde tarafından geri saçılmaya uğrayan fi ışınları-nın şiddeti, belli bir değere kadar madde kalın-lığı ile orantılıdır. Bu kalınlık değeri yarı taba-ka kalınlığının üç katı kadardır.

Gerek beta gerekse gamma ışınlannın geri saçılmasından endüstride kaplama kalınlıktan, boru et kalınlılkarı ve kapalı boru kap vs. nin iç yüzeyindeki korozyonun dıştan ölçülmesinde istifade edilir, örneğ in Tl—204 ile demir üzerin-de bulunan kalay tabakasının kalınlığı 0.5—5 mikron arasında bir duyarlıkla ölçülebilir.

Yoğunluk ölçerler:

Kalınlık ölçerler ile, aynı kalınlıktaki mad-

deler için kullanılırlarsa, yoğunluk ölçmeleri

yapılabilir. Bu takdirde madde içinden geçen

radyasyonun şiddeti, yoğunluk ve bileşiminde-

ki değişim ile ilgili olarak |z 'nün değişimlerine

bağlıdır.

/? radyasyonunun kullanılması ile labora-tuvar sıvılarının yoğunluktan tayin edilebilir. Bu ölçümlerden, hidrojenin çok yüksek absorp-lama yeteneğinden faydalanılarak, organik mad-delerdeki C—H oranım tayin etmek olanaklıdır.

Üret im tesislerinde, boruların içinde akan sıvı lann yoğunluğu, y radyasyon kaynaklarını kullanarak dıştan ölçülebilir. Bu petrol endüst-risinde çok kullanılır.

Bir diğer uygulama örneği de gazların yo-ğunluklarının tayininden faydalanarak sıcaklık lannın ölçülmesidir.

Seviye ölçmeleri ve paketleme kontrolü :

Yoğunluk ölçerlerin basit bir şekli seviye ölçme işlemlerinde kullanılır. Kaynak ve dedek-tör, içindeki sıvı seviyesi ölçülecek tankın iki tarafına, tam karşılıklı gelecek şekilde konu-lur. Sıvı seviyesi, kaynak ve dedektörün hizası-nın altında ise belirli bir sayım okunur. Sıvının seviyesi bu hizaya gelince sayım hızında bir azalma gözlenir. Bu metodla kaynama kazan-larındaki ve kimyasal proses ünitelerindeki se-viye, bunker, f ır ın gibi yerlerdeki katı madde seviyesi ölçülebilir.

Dedektör ve kaynak sistemi bir asansör üzerine yerleştirilerek, tankın içindeki sıvı se-viyesi devamlı olarak kontrol edilebilir, veva tankın içine yüzer bir kaynak yerleştiril ir ve dışardan bir dedektör ile izlenebilir.

Burada kullanılacak kaynağın şiddeti öyle seçilir ki, sıvı seviyesi kaynak ve dedektör hi-zasına gelincc sayım hızında meydana gelecek değişiklik açıkça gözlenebilir bir büyüklükte olsun.

Bu tip seviye ölçerler paketleme kontrolün-de de kullanılabilir. Paketlerin belli bir mini-mum seviyeye kadar dolup dolmadığı otoma-tik olarak kontrol edilebilir. Bu teknik sabu.ı, deter jan ve ilâç sanayiinde, meyva suyu ve bira konservelenmesinde kullanılır (Şekil — 1).

seviye

DeOMor

Ee ek1

sayaç

seviye

Sekil 1-Sevıye ölçülmesi

Endüstriyel radyografi ve otoradyografi:

Radyoizotopların endüstrideki en önemif uygulama yerlerinden birisidir. Emniyet fakto-

32

rünün önemli olduğu g e m i ve uçak inşaatı, yük-sek basınç kazanları ve boru imalatında ra.l-vografik muayene, malzeme ve mamulu tahrip etmeden içindeki kusurları, bozuklukları, dü-küm ve kaynak hatalarının bulunmasına yarar. Bu muayene metodu ile kaynak, montajda per-çinin yerini almış ve ekonomik bakımdan bü-yük kazançlar sağlanmıştır.

Bir cismin radyografisinin alınması için, üzerine girici bir ışın ( y veya X—-ışınlan, na-diren fi) demeti gönderilir. Cisimden geçen radyasyonun şiddeti, radyasyonun enerjisi ile birlikte cismin kalınlık ve yoğunluğuna bağlıdır. O halde farklı yoğunluk ve kalınlıktaki kısım-lardan yapılmış bir malzemenin radyografisi farklı kısımlar gösterir. Bunun fotoğraf filmi üzerine tesbiti «radyografi» adını alır. Bu, in-san organizmasının röntgen filminin alınması-na benzer.

Radyografide en önemli etken radyasyon kaynağının seçilmesidir. Kaynağın verdiği ışın-ların, yeterli bir giricilik yeteneğine sahip ol-maları gerekir. Muayene edilecek cisimlerin yo-ğunluğu arttıkça daha yüksek enerjili ışınlar seçilmeli, ayrıca kaynakların ışınlama kapasi-tesi de yüksek olmalıdır. Işınlama kapasitesi, belli büyüklükte ışınlama yüzeyi için mrönt-gen/saat veya mrad/saat olarak ölçülür ve poz süresi bu büyüklükle ters orantılıdır.

Gamma ışınları veren kaynaklar yardımıyla yapılan radyografiye kısaca gamagrafi denir. Radyografide X—ışınları kaynaklarından da faydalanılır. Fakat gamma neşreden kaynaklar daha basit, daha küçük boyutlu, dolayısı ile hafif olduklarından dar ve sıkışık yerlerde da-ha çok kullanılır.

Otoradyografi: Otoradyografi izci ve rad-yografi metodlarını birleştirir. Yani bir fotoğ-raf filmi bir izcinin radyasyonlarına maruz bı-rakılır. örneğin, bir deneme gübresindeki kim-yasal maddelerin büyümekte olan bir bitkinin bünyesinde nasıl dağıldığı araştırılıyorsa, güb-reye bir fosfor izotopu ilâve edilip bitkiye veri-lir. Bir kaç gün sonra bitkinin yaprakları, kö-kü ve değişik kısımlarından alınan örnekler hassas bir fotoğraf filmi üzerine yerleştirilir. Bitkide tutulmuş olan radyoizotop fotoğraf fil-mini etkiler. Filmdeki tesir sahalarından kimya-sal maddelerin dağılışı anlaşılır.

Radyasyonun etkilerine dayanan uygula-malar :

Nükleer radyasyonlar bir madde içinden geçerken enerjisinin bir kısmını veya tamamını kaybeder. Maddeye aktarılan enerji, katı sıvı ve gazlarda fiziksel ve kimyasal değişimler mey-dana getirir. Başlıcaları,

a) Katılann kristal yapılannda değişme-ler olur.

b) Sıvılarda 10—6 — 10—* saniye yarı ömür-lü radikaller teşekkül eder.

c) Gazlarda eksitasyon ve iyonlaşmalar olur.

d) Organik maddeler bozunur

e) Polimer maddeler degradasyona uğrar. Polimerizasyon reaksiyonları bu yolla başlatılabilir.

Radyasyon tesiri İle başlatılan kimyasal reaksiyonlar:

Nükleer radyasyon pahalı bir enerji kay-nağıdır ve hiçbir zaman ısı enerjisi ile teknik-te rekabet edemez. Diğer metodların uygulana-madığı yerlerde veya çok az bir enerji ihtiya<. ı olan reaksiyonlarda bu metod kullanılabilir. Bir madde üzerinde radyasyonun kimyasal et-kisi, G değeri dediğimiz bir değer ile belirlenir. Bu, absorplanan 100 eV için reaksiyona giren molekül sayısıdır. Bu G değeri ne kadar büyük-se bu tekniğin kullanılması o kadar ekonomik olur. Polimer reaksiyonları bu özelliğe sahip olduklarından, radyasyonların polimer sahasın-da kullanılması çok elverişli görülmektedir. Radyasyonun etkisi ile ve büyük bir verimle etilen ve akrilonitril polimerleri, üstün özel-likte graft ve kopolimerler elde edilmektedir. Işınlanan mamul plastikler de daha iyi özellik-ler kazanmaktadır. Bir monomer emdirilmiş tahta ışınlanırsa, çok iyi fiziksel özelliklere sa-hip yeni bir malzeme ele geçer.

Son zamanlarda lastiğin vulkanizasyon.ı normal sıcaklıkta ve kükürt kullanılmadan yal-nızca radyasyonla gerçekleştirilmiş olup, e ld j edilen lastik mekanik bakımdan fevkalâde da-yanıklı olmaktadır.

Sentetik elyaf ve bundan dokunan kumaş-lar da monomeıierle muameleden sonra irrad'-ve edilmektedir. Polivinil alkol esaslı elyafa su-ya karşı dayanıklılık sağlamak için vinil poli-merleri, poliamid esaslı olanlara statik elektrik-lenme özelliğini azaltmak için metil metakrilnt, dayanıklılığını arttırmak için vinil asetat m > nomerlerinin aşılanması radyasyonla yapılmak-tadır.

Radyasyonların fiziksel ve kimyasal etkileri yanında biyolojik ve biyokimyasal tesirleri de önemlidir. Belli bir dozdan sonra canlı organiz-malar için zararlı olan iyonlaştırıcı ışınlar yar-dımıyla patojenik organizmalar, maya ve küf mantaıian parazit ve haşereler imha edilebilir. İlk önce 1943 de Amerik'da, 1955 de Avrupa

33

memleketlerinde başlayan çalışmalar, gıdalar; ;ı radyasyonla konservasyonu alanında pratik so-nuçlar ortaya koymuştur.

Gıda irradyasyonu, yumrulu bitkilerde, cü-cüklenmeyi önlemekten, et ve et mamullerinde sterilizasyona kadar değişik maksatların elde sı için yapılmakta ve doz değerleri de geniş bir aralıkta değişmektedir (5—6000 kilorad arasın-da).

Gıdaların radyasyonla konserve edilmesi diğer klasik metodları ortadan kaldıracak bir usul değildir. Gelecekte, konservasyon metod-lanndan bir tanesi olarak yerleşeceği söylene-bilir. Halen Amerika'da, Kanada, Rusya ve İs-rail 'de ışın konservasyonuna tabi tutulmuş ba-zı gıdalar piyasada serbest satılmaktadır. (Pa-tates, soğan, et ve et mamulleri , hububat vs.). Gıda irradyasyonunda kullanılan kaynaklardan, çeşitli tıbbî malzeme, bilhassa cerrahi aletlerin sterilizasyonu için de yararlanılabilir.

Radyasyonların gazlan İyonlaştırmasına da-yanan uygulamalar :

Radyasyonların hava ve diğer gazlarda meydana getirdiği iyonlaşma, statik elektriği yok eder. Sentetik ve suni elyaf sürtünme ile statik yük kazanır ve bu yüzden bazı sakınca-lar doğar. L i f l e r iplik haline getiril irken, çek-me ve itmeler sebebiyle aralıklar kalır, bu da dokuma hatasına sebep olur. Elektrostatik yük-lenmiş l i f ler, havada bulunan tozları çekerler ve kumaşın görünüşünü bozarlar. Bu sakınca-lar radyoizotoplar yardımı ile kolayca gideril ir.

Sentetik ve suni elyaf, fotoğraf f i lmi , kâ-ğıt plak vs. sanayiinde, havaya karışan orga-nik çözücü buharları yangınlara sebep olabilir. Hava, o bölgede Sr—90 ve Tl—204 gibi radyo-izotop kaynakları i le iletken hale getiri lerek, bu tehlike ortadan kaldırılabilir.

I I — İZC İLERİN ENDÜSTRİDE KULLA-NILMASI

izci lerin kullanılması bir maddenin bir olay sırasında izlenmesini veya olaydan sonra kantitatif tayinini sağlar. Bi l im ve teknikte rad-yoaktivite uygulamalarının çoğu bu metoda da-yanır. Burada radyasyon, maddede f iziksel ve kimyasal değişiklikler meydana get irmekte kul-lanılmayıp, radyoizotopun indikatör olarak kul-lanılmasına yarar. Kullanılan izotop miktarı genellikle çok az olduğundan radyasyondan ko-ruma problemi yoktur, iz lenecek olayın cinsine göre, maddi bir radyoizotop ile işaretlenir. Bu işaretleme sadece atomlara uygulanmaz çok daha büyük maddelerde işaretlenebilir. Bu iş-lem bazen sadece aktif ve aktif olmayan atom-ları karıştırmakla yapılabildiği gibi, bazen aktif

izotop moleküle radyosentez ile sokulur, i z leme metodunun avantajları , yüksek duyarlığı, ba-sitlik, çabukluk ve tahripkar olmayışıdır.

KİMYASAL REAKSİYONLARDA İZCİLE-RİN KULLANILMASI :

H» ve C'4 etiketli bileşiklerin kullanılması ile Fischertropch sentezi gibi teknik ehemmiye-ti olan pekçok proses, H \ C u , P32 ile etiketli bileşikler ile organik kimya ile ilgili prosesler incelenmiş ve anlaşılabilmiştir.

İnsanlarda ve hayvanlarda farklı maddele-rin metabolizmalarının incelenmesinde de izo-toplar kullanılabilir. Bu incelemeler ilâç endüst-risinde de çok önemlidir.

Bu tip çalışmalara bir örnek olarak yeşil bitkilerdeki f o to sentez olayını ele alalım. Bu çalışmada bitkiler C14 etiketli CO. ile özel ser-lerde yetiştiri lmiş ve kısa bir zaman ultraviyo-le ışığa tutulmuşlardır. Bundan sonra bitkiler-den çeşitli parçalar alınmış, ekstrakte edilmiş, kâğıt kromatoğraf is i ile ayrı lmış ve kromatojr-ramın otoradyograf is i alınarak incelenmiştir. Böylece karbondioksitten birkaç saniye içinde üç karbon atomlu moleküllerin sentezlendiâi anlaşılmıştır. Calvin, bu çalışma ile 1961 Nobcl ödülünü almıştır.

Açık kaynaklarla transport çalışmaları:

Radyoakti f izcilerin endüstride en fazla ay-gulama sahası bulduğu yer akış ile ilgili çalış-malardır. Akış hızı ölçmeleri tutulma zamanı tayinleri, kaçakların tesbiti akış şemasının te;-biti ve seyrelmenin tesbiti bu gruba dahildir.

Akış hızı ölçmeleri:

Akış hızı ölçmeleri 4 ayrı yönteme göre ya-pılır.

1 — Peak-timing yöntemi

2 — Toplam sayım yöntemi

3 — Toplam ve sürekli numune alma yön-temi

4 — Seyreltme yöntemi

Şimdi bu dört yöntemi biraz etrafl ıca ince le yelim.

1 — Peak-timing yöntemi : Akış hızı ölçü-lecek olan sıvıya küçük bir miktar radyoaktif çözelti i lâve edilir. Akış yönünde belirli bir nok-taya yerleştiri lmiş olan sayaç radyoaktif izci-nin geçişini kaydeder. Geçiş süresi ve enjeksi-yon noktasıyla dedektör arasındaki uzaklık bi-lindiğinden lineer hız kolaylıkla hesaplanabilir; hacımsal hıza geçmek için bu değer borunun

34

kesiti ile çarpılmalıdır. Bu metod ile iyi bir duyarlık elde edebilmek için iki ayrı dedektör (recorder ve ratemeter ile birlikte) kullanılma-lıdır. Aktivite eğrilerinin pik noktalan arasın-daki zamandan akış süresi, enjeksiyon meto-dundan ve izcinin dağılmasındaki farklardan ge-lecek hataya bağlı olmaksızın bulunur. Şekil — 2 de yöntemin nasıl uygulandığı şematik ola-rak görülmektedir. Eğer iki istasyon arasındaki mesafe yeteri kadar uzunsa % 1 den daha iyi bir hassasiyet elde edilebilir. Hesaplarda izci miktarını ve sayma verisini bilmeye lüzum yok-tur. Ancak, kesitin bilindiği kapalı borulardı uygulanabilir.

Ratemeter kullanılırsa gerekli düzeltmeler y v pılabilcceğinden daha iyi sonuç alınır.

o * * ®

Şeki l . 3

û

s

1 -

Ş e k i l . 2 Q = L . S

L = dedektörler arası mesafe T = Pikler arasında geçen zaman farkı S = borunun kesiti

2 — Toplam sayım yöntemi : Bu yöntem-de, akışkana belirli bir miktar izci ilâve edilir ve aktivite akış yönündeki bir dedektörle ölçü-lür. (Şekil — 3). Dedektör bir scaler'e bağlıdır. Akış ne kadar hızlı ise izci dedektörü o kadar hızlı geçer ve dolayısıyla sealer'deki sayım sa-yısı azalır. Statik bir düzenekle ölçü sistemini ayarlamak suretiyle sayma verimi tayin edilir. Böylece kaydedilen sayım sayısından akış hızı şu formülle bulunur:

N Q =

A F .

Q = Akış hızı

A = İlave edilen aktivite miktarı F = Statik kaliörasyon ile tayin edilen ale-

tin duyarlığı

N = Scalcrde kaydedilen sayım sayısıdır.

Bu yöntemin temeli şu genel ilkeye dayanır. Bir akışkana ilâve edilen izcinin miktan integre edilmiş konsantrasyon eğrisi ile izcinin iyice karıştığı bir noktadaki akış hızının çarpımına eşittir. Scalar izci konsantrasyonu ile orantılı olan sayım hızını direkt olarak integre etmek üzere kullanılır. Pratik maksatlarla % 2 ile % 5 arasında bir doğruluk sağlanabilir. Eğer bir

3 — Toplam veya sürekli ııümune alma yöntemi : Toplam sayım yönteminin değişik bir şeklidir. Yöntemde, en az, ilave edilen izci numune alınan noktayı geçinceye kadar sabit bir akış hızında devamlı olarak numune alınır. Bir diğer şekilde izcinin geçişi süresince belir-li zaman aralıkları ile numune alınır. Her iki halde de alınan numuneler iyice karıştırılıp toplam numunenin aktivitesi ölçülür.

Bu metod bugüne kadar çok az kullanıl-mıştır, fakat teorik olarak toplam sayım me-todundan daha çekicidir, çünkü aktiflik ölçme-sine uzun bir süre devam edilebilir ve ölü za-man düzeltmesi yapmaya lüzum yoktur. Mik-tarlar aşağıdaki bağıntı yardımı ile bulunur.

Q = A.F

r.T

r = toplam numune için sayım hızı

T = nümune alma süresi

r.T bir evvelki formülde N ' e eşittir. Hem top-lam sayım metodu hem de devamlı numune al-ma metodu açık ve kapalı sistemlerde uygula-nabilir.

4 — Seyreltme yöntemi : Yukarıdaki yön-temlerden farklıdır. Çünkü bunda izotop bir defada değil, belli bir zaman aralığında ilâve edilir. Akış yönündeki bir noktadan numune-ler alınıp aktiviteleri enjekte edilen çözeltiniıı-ki ile karşılaştırılır. Enjeksiyon hızı q, enjek'e edilen çözeltinin aktivitesi C° ve numunenin ak-tiviteside C olduğuna göre Q akış hızı şu for-mülden kolayca bulunur.

C° Q = q. ( q < Q )

Prensip, Şekli 4'de görülmektedir.

35

Olf me

Sek i l i

Formül, ancak numune alınan noktada dengeye erişildi ise geçerlidir. Numune alınan noktaya bir dedektör ve rate-meter konup nu-mune alınan sürece aktivite seviyesinin sabit kalıp kalmadığı kontrol edilebilir. Seyreltme yöntemi hem açık hem kapalı sistemlere uygu-lanabilen çok kullanışlı bir yöntemdir % 1 den daha iyi bir hassasiyet elde edilebilir.

Radyoaktif akış hızı ölçmeleri endüstride petrol rafinerilerinde, soğutma sularının açık su kaynaklarının, su türbinlerindeki çok yük-sek akış hızlarının bulunmasında kullanılmakla-dır.

Bir tek pipe-line ile muhtelif kalitede vc muhtelif şirketlere ait petrollerin naklinde de izotoplardan faydalanılır. Kal i tede bir değişiklik olduğu zaman girişte petrolde çözünen bir izo-top ilâve edilir. Toplama istasyonunda izotop cinsine göre ayrı tanklara alınır. Uygun bir dü-zenekle, işlem otomatik olarak da yapılabilir.

K imya mühendisliği unit operasyonların,n pek çoğunda izci tekniği uygulanabilir. Mesela büyük bir vakum destilasyon kolonunun tepsi-lerindeki akış dağıl ımı gibi konular izci tekniği ile kolaylıkla izlenebilir. Filtrasyon, sıvı ekse-raksiyonu, gaz absorpsiyonu ve fazların ayrıl-masında da izcilerin kullanılması mümkündür.

Kaçakların bulunması:

Kaçakların bulunmasında izotop uygulan-

ması, prensip olarak, gaz veya sıvı halinde bo-

ruya konulan radyoaktif maddenin, basınç uy-

gulanması ile boruda hareket ettiri lmesi ve

kaçak bulunan yerlerdeki sızmaları dedektöı ie

tesbit etmektir. Su borularındaki kaçakların bu-

lunmasında, anorganik tuzları halinde en ÇOK

kullanılan izotoplar Cl3 8 , N a u ve Br 8 2 dir

(Şekil 5).

Ş e k i l 5

K a ç a k l a r ı n t e s p i t i

Karışt ırma çalışmaları :

Teknikte maddelerin homojen bir şekilde karıştırılmaları önemli bir iş olup genellikle uzun zaman alır. Karışt ırmalarda optimum ko-şulların saptanmasında radyoizotoplar kolayca uygulanır. Bu işlemlerin kontrolü, kimyasal yolla da yapılabilir, ancak, devamlı olarak alı-nan numunelerin uzun analizlere tabi tutulma-sı gerekir.

Karıştırı lan ortama uygun bir radyoizotop ilâve edilerek, belirli aralıklarla alınan numu-nelerin aktivitesi ölçülür. Numuneler aynı ak-tifliği gösterdikleri an, karıştırma tamamlanmış demektir (Şekil 6).

Ş e k i l . 6

istatistik açısından bu yöntem sakıncalı olabilir. Bu amaçla daha uzun zaman aralıkla rı ile fakat her defasında çok sayıda numune almak suretiyle daha doğru sonuçlar elde edi-lebilir. Her grup numune için ortalama aktif l ik hesaplanır ve aşağıdaki formül yardımıyla stan-dart sapma bulunur.

36

Burada x'lcr tek değerler, x ortalama de-ğer ve n numune sayısıdır. Bulunan bu s de-ğerleri yardımıyle Şekil — 7 deki gibi bir grafik çizilir. Standart sapma sabit kaldığı zaman ka-rıştırma tamamlanmış demektir ve bu da gra-fikten bulunur.

\ ) l ı ı ı 1 ı ı ı

Sekil. 7

Bir sabun tozu fabrikasında yarım kilo maddeyi 400 kg tozla karıştırmak için, yarını saatlik bir işlem uygulanırken, radyoizotoplar yardımıyla karıştırmanın 3 dakikada tamam-landığı anlaşılmıştır.

Karıştırma işlemlerinin çok önemli olduğu çimento sanayiinde Na24 izotopu ve aktiflenmiş çimento, cam istihsalinde Ba ' 4 0 izotopu kulla-nılmaktadır.

Ağınmada ve madde transferinde İzotop uy-gulanması :

Radyoizotopların çok küçük miktarlarının bile rahatlıkla tayin edilebilmesi özellikle bu tip uygulamalarda önemlidir.

Aşınma : Makine endüstrisinde kullanılan kesici aletlerin aşınması ekonomik açıdan çok önemlidir. Konvensiyonel metodlarla aşınma-nın ölçülmesi bu tip aletlerin uzun müddet kullanılarak denenmesini gerektirir ve ancak bundan sonra bir sonuç alınabilir. Halbuki radyoizotoplar yardımıyla bu iş çok daha kısa bir zamanda gerçekleştirilebilir. Kesici alet bir reaktörde ışınlanır, çeşitli çalışma şartlarında denenir ve elde edilen talaşlardaki aktivite öl-çülür. Burdan aletin ömrü kolav'ıkla tayin edi-lir.

Bilyalardaki ve makinelerin kayan kısım-larındaki aşınma da yukardaki gibi tayin edile-bilir. Bu parçalar aktive edilir ve çeşitli şart-larda kullanılır. Yağlama maksadıyla kullanılan gres yağma geçen aktivite tayin edilir.

Bu tip uygulamalar çok fazladır ve örnek-ler çoğaltılabilir.

Madde Transferi : örneğin amonyağın ka-talitik oksidasyonunda katalizör olarak kulla-nılan platin-iridyum alaşımındaki azalma Ir'"J

izotopu kullanılarak tayin edilebilir. Buna ben-zer şekilde çeşitli proseslerde kullanılan kata-lizörlerin durumları ve azalmanın hızı tesbit edilebilir.

Korozyon: Korozyon konusundaki araştır-malarda radyoaktif izciler çok geniş uygulama imkânı bulmuşlardır, örneğin bir demir parça-sının yüzeyi elektroliz ile Fe izotopu ile kap-lanır ve koıozif çözeltilerle temasta bırakılır. Sonra yüzey otoradyogramlanır. Bir oksit ta bakası oluşumunda bu tabakanın vereceği ab-sorpsiyon sebebiyle, bu bölgelerde daha az bir kararma meydana gelir. Korozyon yoluyla aşın-ma nedeniyle kararmamış bölgeler meydana gelir.

Metallurjlde izci tekniğinin uygulanması:

Metallurjide izci tekniğinin uygulanması çok değişik karakterde dalları olan geniş bir konudur. Bu uygulamalardan birkaç örnek ver mekle yetineceğim.

ağılını incelemeleri : Çeşitli maddelerin dif füzyonla metaller içindeki dağılımı otoradyo.-. rafi yoluyla incelenebilir. Metallerdeki kendi kendine difüzyon olayı ise sadece bu teknikle incelenebilir.

Fosfor, kükürt, arsenik, niobium gibi ele-mentlerin erimiş çelikle curuf arasındaki dağı lışları ve uzaklaştırma hızları izleme tekniği ite araştırılmıştır. Ayrıca izciler ferrokrom sjibi alaşım yapıcı bir bileşenin ergimiş bir kütleye ilavesinden sonra dengeye varmak için gerekli zamanın tesbitinde de kullanılmışlardır.

Bundan başka çelikte zararlı etkileri görü-len Pb gibi safsızlıkların mikroskopik dağılım-ları da izleme tekniği ile elde edilebilir. % 0.001 gibi çok düşük konsantrasyonda bulunan Pb safsızlığının dağılımı Pb3" izotopu ve otorad-yografi tekniği ile incelenmiştir.

Çelikte bulunabilecek metalik olmayan saf-sızlıkların kaynaklarının bulunmasında da izr.i tekniğinden yararlanılır. Bu safsızlıkları vere-bilecek çeşitli kaynakların ayrı ayrı etiketlen-mesi ve incelenmesi yoluyla bu çalışmalar ya-pılabilir.

Radyoizotoplardan enerji ekle edilmesi:

Radyoizotopların endüstriye uygulanması ile direkt bir ilgisi olmamakla birlikte, bu ko-nudan da kısaca söz etmek yararlı olacaktır.

37

Radyoizotoplardan güç elde edilmesi iki kı-sımda incelenebilir. Birincisi, güç reaktörlerin-den büyük ölçüde elektrik enerjisi eldesidir. Artan enerji ihtiyacı karşısında bilhassa doğal enerji kaynaklan fakir olan memleketler zorun-lu olarak atom enerjisinden fayadanma yolun-da gitmektedirler. Son yıllarda yurdumuzda da bu konuda çalışmalar yapılmakta olup nükleer enerji santrallerinin yapılması plana alınmış'ir.

ikinci olarak radyoizotoplar, küçük batar-yalann yapılmasında kullanılmaktadır. Bu ba-taryalarda radyoizotopların yayınlamış olduk-ları ışmlann enerjisi termoemisyon veya ter-moelektrik yollardan biri ile elektrik enerjisine dönüştürülür. Uzun yarı ömürlü radyoizotop-lann seçilmesi ile bu bataryalar bakıma muh-taç olmaksızın yıllarca enerji vermeye devam ederler. Bu özellik, feza araçları, okyanuslar-daki deniz fenerleri, kutuplardaki meteoroloji

istasyonları gibi devamlı olarak insanların bu-lunmayacağı bölgelerdeki enerji ihtiyacının kar-şılanmasında çok önemlidir.

K A Y N A K L A R :

1. Radioisotope Techniques, Ralph T. Overman and Herbert M. Clark, McGravv-Hill, Ne w York, 1960

2. Nuclear and Radiochemistrv, G. Friedlander, W. Kennedy, J.M. Miller, John Wiley and Sons, Inc., 1949

3. Industrial Uses of Large Radiation Sources. Conference proceedings, Salzburg, 27 - 31 May 1963.

4. Radioisotopes and Their Industrial Applica-tions, H. Piraux, 1964.

50. "YIL, SANAYİ KONGRESİ TEBLİĞLER VE TARTIŞMALAR

3 - 8 Eylül 1973 tarihleri arasında Odamız tarafından düzenlenen «50. Yıl Sa-nayi Kongresi» beşyüze yakın delege tarafından izlenmiş, Türkiye'de yayınlanan 50 kadar gazete ve dergide kongre süresince ve daha sonra 500 den fazla haber ve fıkra yayınlanmış, birçok makalede Kongre tebliğlerine atıflar yapılmıştır.

Kongreye tebliğci olarak 26 bilim adamı, sanayici ve meslektaşımız katılmış ve aşağıdaki konuları işlemişlerdir:

1) TEKNOLOJİ TRANSFERİNDE GÖZETİLECEK HUSUSLAR, 2) SANAYİLEŞME (Tarihsel Gelişimi, Kimya Mühendisliğinin Yeri, Cumhu-

riyetin 50. Yılında Kimya Sanayii). 3) KİMYA MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİ (Kimya Mühendisliği ve Kimyagerlik Öğ-

retim Programları, Sanayici Gözü İle Kimya Mühendisliği Eğitimi Sanayideki Eği-tim Sorunu),

4) ORTAK PAZAR (AET ve Kimya Sanayii, AET Karşısında Sanayimizin Du-rumu),

5) TEŞVİK TEDBİRLERİ (Yatırımlar, Teşvik Sorunu), 6) ENERJİ SORUNU, 7) BOR — BORAKS, 8) PETROL ve PETROKİMYA (Teklif İsteme, Proses Kompüterleri, Lineer

Programlama ve Petrol Rafinaj Sanayiindeki Uygulamaları). Kongrede sunulan tebliğler ve tartışmalar daha sonra bir kitap halinde top-

lanmıştır. 3000 adet basılan bu kitap tükenmek üzeredir, ikinci baskı yapma ola-nağı bulunmadığından bugüne kadar bu kitabı edinememiş sayın meslektaşları-mızın bir an önce odamıza başvurmaları gerekmektedir.

«50. YIL SANAYİ KONGRESİ — TEBLİĞLER ve TARTIŞMALAR» kitabı 516 sayfa olup, sayın üyelerimiz için 35.— TL. dir.

38

Kimya : 153

BİLİYORSUNUZ Kİ,

• • • • • •

K İ M Y A S A L Ü R Ü N L E R İ N İ Z İ N KALİTESİ

KİMYA MÜHENDİSLERİ ODASI

/ / kalite Belfyeû / /

İLE BELGELENİR. A Y R I N T I L I B İLGİ İÇİN ODAMIZA BAŞVURUNUZ.

BU B A N Y O D A k a p l a n m ı y a n y e r l e r

O L A B İ L İ R

ffcMAMIZCA URcTlLCN

TESİSLERDE

ASLA.... c/y *

cc <

pl«nt» and proca • •» »or ch«mıc«l «od *l»c folıt ıc«l

!»••! m®nt fo» »II industr.al purpoaaı

*nUg»n und var »ahran luı chamıı. chan und «ur gafrva nıuhcn ot>arffaa< han «t'tdlung fur alla batnabsaufgafcan

Alüminyum R«nU l»ndıt m» 'o»UlUnı« Vafc alma Sarı kromlt»plımıtt»ııUr| G»Ivona Miraları Oûrur dolaplar

• " • M l l t fC In • IJ'TIlO lOfü» ko l Slt

AO'* ' . Sı *•>•!' Sc>i«k 11 A A r ta . a | t «I 16 1196 162223

o o <e)oı OoO»«BEDo<5£> «E^oca» Kimya : 158

K A R A M K A R A M

K A R A M

K A R A M

K A R A M

K A R A M

K A R A M

Raf ine yemek yağı

Kokusuz'dur

Bütün yemeklerinizde

Tatlı larınızda

Extrokslon küspe'si

Linter pamuğu

A kaUte'süıde

B kaUte'süıde

Kuşbaşı pamuğu

Çiğit kabuğu

Külçe soapstock'u

K A R A M E H M E T L E R Y A Ğ S A N A Y İ ve T İ C A R E T A.Ş.

Fab. Tarsus 1156 - 1299 - Bürolar Mersin 1914 Ankara 1 1 8251

»<*£>o@fr »SS)oO. «SKKH» Kimya : 175

A4-TÜ Kalite şart olunca....

M E R C K Sanayi kimyevî maddeleri Kimyevî maddelerde özel hususiyetlerin şart olduğu bütün sahalarda.

8electipurv

Elektroteknik sanayii ve Transistor — Diod imalâtı için özel kimyevî maddeler

Patinal® Yüksek vakumda buhar kaplaması için buharlaştırma maddeleri

Fotopur® Film ve foto tekniği için kimyevî maddeler

Suprapur® Araştırma ve geliştirme için üstün saflıkta kimyevî maddeler

Optipur® Optik ve elektro - optik sistemlerde kullanılan tek kristallerin imâli için kimyevî maddeler

Iriodin® Plastik maddeler ve laklar için sedef pigmentleri Dekoratif kozmatikler için sedef pigmentleri

Müessir maddeler Eczacılık ve kozmatik sanayii için

L

Sanayi kimyevî maddeleri

M E R C K E. Merck, Darmstadt Batı Almanya

Türkiye mümessilliği: Alfred Paluka ve Şeriki Koli. Şti. Ekemen Han Kat 1 Kabataş — istanbul Tel. 44 05 58-4415 59

Prospektüslerimizi isteyiniz

Kimya : 175

Vanaları • KLINGER vana özel elastiki ringleri

sayesinde YÜZDE YÜZ sızdırmazdır. • KLINGER vanayı tekrar yeni olarak

kazanmak için, zamanla sadece bir çift sızdırmazlık ringini değiştirmek kafidir.

•KLINGER vana kullanan işletmelerin büyük bir vana tasarrufu vardır.

•KLINGER vananın özel konstrüksiyonu metalik aşınmayı tamamen ortadan kaldırmıştır. Kullanıldığı işletmelerde vana tamirat işçiliği gerekmemektedir.

•KLINGER vananın bakımı çok basittir.

Emniyetli Ekonomik Sağlam Vana için KLINGER

YAKACIK MAKİNA FABRİKASI Döküm,Valf Sanayi veTicaret A Ş. Fabrika: Ankara Asfaltı Kartal-İST Tel. Fab: 53 4 0 7 3 - Bura 45 4 6 20 - Mağaza: 4 4 33 71

•KLINGER vananın basınç kaybı sitli vanalara nazaran daha azdır.

KLINGER vanalarını: ND16 (16 atü), ND 40 (49 atu) ve ND 64 (64 atü) basınçlara mütehammil, DİN 1691'e uygun GG-20 dökme demir, DİN 1745-e uygun GS-C25 elektro çelik döküm ve DIN4408'e uygun (Cr-Ni-Mo) Özel paslanmaz çelik döküm malzemelerden . Buhar, hava, amonyak,akaryakıt, her türlü asit ve kuvvetli bazlarda kullanılmak üzere,-•Düz tip vana •Y tipi vana •Köşe tipi vana •Manometre musluğu •Pislik tutucu türlerinde, FLANŞLI, DİŞLİ ve SOKETLİ olarak NW 15-den NW 200<e kadar çeşitli çaplarda seri olarak imal ediyoruz

Cek Valf leri • Özel elâstiki ringleri sayesinde

YÜZDE YÜZ sızdırmazdır. • Sessiz ve sıhhatli çalışır. • Baskı yaylı olduğundan her

pozisyonda güvenle kullanılabilir. • Özel konstruksiyonu sayesinde bütün

iç-parçaları, hiç bir takım kullanmaksızın kolayca çıkarılıp temizlenebilir.

• Yedek parçası bol ve bakımı kolaydır.

KLINGER cek valf lerini DİN 1691-e uygun GG-20 dökme demir, DİN 17245'e uygun GS C25 elektro çelik dokum, DİN 4408 e uvgun (Cr-Ni-Mo) paslanmaz çelik döküm malzemelerinden: buhar, hava, her türlü asit ve bazlarda kullanılmak üzere, Flanşlı ve Dişli, ND16-ND40-ND64 basınç kademelerinde,-20'C 'dan+300'C çalışma sıcaklığına kadar ve çeşitli çaplarda seri olarak imal ediyoruz.

Y A K A C I K M A K İ N A F A B R İ K A S I Döküm,Uatf Sanayi veTicaret A.Ş.

Fabr ika A n k a r a As f a l t ı Ka r t a l - İ ST Tel F a b 5 3 4 0 7 3 - B u r o 4 5 4 6 2 0 - M a ğ a z a 4 4 3 3 7 1

K imya : 173

Seviye Göstergeleri

Yurt kalkınmasına kaliteli mamullerimizle katkıda bulunuyoruz.

Gaz borulu.su borulu buhar kazanlarında ve her turlu basınçlı kaplarda yegane emniyetle kullanabileceğiniz 50 yılı aşkın bir tecrübenin eseri olan K L I N G E R seviye göstergelerim yurdumuzda imal ediyoruz Seviye göstergesi ile ilgili her türlü probleminizi halletmek için tecrübeli teknik personelimiz emirlerinize hazırdır.

Buhar tesisleri için : 32atü 236'C Diğer akışkanlar için = 218 atü 100°C

: 130atü 400°C (Yukarda yazılı basınç ve sıcaklıklara kadar dayanıklıdır.)

Y A K A C I K M A K İ N A F A B R İ K A S I Döküm,Valf Sanayi veTicaret A.Ş. Fabr ika : A n k a r a As fa l t ı Ka r t a l - İ ST T e l . Fab 5 3 4 0 7 3 - B u r o 4 5 4 6 2 0 - M a § a z a 4 4 3 3 7 1

Kimya : 175

S

l»70 VIUNIN MSAIIU İHRACATÇISI

IttHf MUSTAMAIIAII SANATI 1ID JTİ Ki

S

1977 Yitimi» lAJAtlLI İHIACAKISI

tOCMt MUSTAHZAHAII SANATI İtD $n.W

) S

İHRACATTA İKİ YIL MADALYA KAZANAN

YEGANE İLAÇ FİRMASI

R O C H E

I I • • •

V ROCHE MÜSTAHZARLARI SANAYİ LIMITED ŞİRKETİ

Kimya : 175

\

M°

i l a h » y N x l « ı r « « b o y » ç c K l t l l i l e

S l m i S B » A K A K B H K P . I K İ K M U H Y A Y A R A Ş I Y O R

Kimya : 171

M® bil SHC ilk ve tek sentetik motor yağı.

İnsan yapısı değişmez molekul ler ıy le Mobi l SHC, yüksek viskozite, d u fuk ısıda _ hareket kolaylığı, sürekli yüksek yağ basıncı, daha a ı ı ; m m ı .

yağ sarfiyatında ekonomi ve oksıdasyona karsı direnç sağlar.

Mobil Kimya : 175

r

MERKEZ : İlk Belediye Cad. 8. Tünel KARAKÖY - ÎST. TEL. 45 54 83 - 49 93 65 FABRİKA : OTO SANAYİ SİTESİ D. 52 LEVENT - İSTANBUL TEL. 64 24 26

FABRİKAMIZDA, KONDANSÖRLER, SU VE HAVA SOĞUTUCULARI , SU SOĞUTMA KULELERİ, ELEKTRİK KUMANDA TABLOLARI , BUZ TESİSLERİ VE BÜTÜN YARDIMCI AKSAMI İMÂL EDİLMEKTEDİR.

®

MÜHENDİSLİK KOLLEKTİF ŞİRKETİ

Kimya : 175

UZUN Ct.lK « PtS«. ANMAZ CELIKTEN _ , , Seporotor Paslanmaz Çelikten

tomo!" ALEMDAR Kimya Endüstrisi A S Yağ Rırçaloma Tesisi cin, mal edilmiştir r " nii'in m i i mm *

KİMYA VE GIDA 5ANAYII CİHAZLARIVE MAKİNELERİ İMALİ

Vflh'JTılu Kurutucular ftymt yortar \

m Liuej r.grutfTjfl

{-'dren tnaı yer Otoklavları | I I L *, ' ( 03 A v t l « Nctral zeYoğlor <.c) l ^ A ^ j k ^ ^ J

HACI SAKİR Sobun ve Gliserin Sanayii AS Yuk M ok Muh«nd"Sı HASAN UZUN Bura Tersane CaddK. izsol Han No 26 Koroköy-ljtonbul Tel: 4112 45-5 Attly» Oto Sanoyi Sit«i Ergun Sok No 23 tlsvsnt-lıtanbul Tel 142(20

Kristalizosyon Vfllsj

ALEMDAR Kimya Endüstrisi A.$. için, Paslanmaz Çelikten imol edilmiştir

Sobun Sanayii için. Çelikten imal edilmiştir

İH* Korteme1.! Sıklcrtar Srutıı ALEMDAR Kimya EndustrsAS Vakumlu kontınu sabun tesisi «in ımol edilmiştir

Vakumlu soflutmo arup.nn ALEMDAR Kım.ya End  S 'Cin

imal nl'lf*>5t'r

K i m y a : 177

T Ü R K İ Y E ^ B A N K A S İ paranızın.... isi ikbalinizin emniyetidir Kimya : 145

3 t»

İ '

REDÜKTÖRLERİ HER TURLU SANAYİ TESİSİ İÇİN

0.5 HP gücden 1 0 0 H P güce 10 d/d dan 400 d/d ya kadar

220/380 Volt R E D Ü K T Ö R L Ü Elektrik M o t o r l a r ı ve M o t o r s u z

R E D Ü K T Ö R L E R hazır olarak

stokumuzda mevcuttur

Makına Mühendisi Z A R E B E D E Y A N

Azapkapı Talaşcılar Sok. 4 Karaköy Tel: 44 52 95 - 44 27 70

Y A T I R I M Y A T I R I M Y A T I R I M

e r k e s i n konuştuğu tek kelime», ide Ölçümlerleri memleketimizin e.firmamızda Y A T I R I M M A L L A R I le yardımcı o l m a y a ça l ı şmaktad ı r

İMALÂT PROGRAMIMIZ: a) Untromasnetik ve mekanik titreşimli besleyiciler bj Magnelik separatörler c) Silo vibratorlerı '

'fiTitreşimli elekler ! i . e) Otomatik numune alma cihazları , >\ I) Elejjtıo magnetik hurda vinçleri

'VOMAâto^ı